2014-05-10

Генетичні міфи

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 голосів)

ДНК

Останні кілька років у пресі постійно з’являється чергова сенсація в галузі генетики. Ця цікава наука почала швидко розвиватися, зачіпаючи деякі етичні, юридичні та соціальні аспекти, і являючи світові «чудеса», що не могло не збурити публіку.

Дійшло до того, що люди в метро читають не тільки детективи, а й довідники з біології з позначкою «Лідер продажів». Популярні видання замайоріли заголовками з генетичною тематикою, кіноекрани окупували люди-мутанти, а політики збагатили свій словниковий запас фразами на кшталт «патріотизм у нас в ДНК». Генетично модифікованими продуктами лякають дітей, а в офісах обговорюють відкриття «гена геніальності» та перспективи клонування. Що криється за всім цим? Чи варто з побоюванням ставитися до ГМ-продуктів? Чи зможемо ми отримувати геніїв з пробірки? І чи правда, що майбутнє за клонуванням?

Незважаючи на весь цей ажіотаж, час легких і раптових відкриттів та осяянь пройшов, надто вже просунулися вперед молекулярна біологія. Сучасний генетик відчуває себе приблизно так само, як шукач скарбів, який в сотий раз повільно бреде з металодетектором вздовж річки. Саме тому не варто вірити більшості новин, які подаються нам як сенсації, що спростовують класичну генетику. Багато відкриттів лише доповнюють вже існуючі теорії, аж ніяк не руйнуючи основний фундамент біології.

Напевно, багато хто чув про відкриття «генів алкоголізму», «генів статевого потягу», «генів геніальності» та інших генів, існування яких багато чого могло б пояснити в поведінці людини. Наприклад, поважний американський генетик і доктор філософії Дін Хеймер (Dean Hamer, Krebs-Institut of USA) в 1993 році висунув припущення про існування «гена гомосексуалізму». У 2004 році він же заявив про відкриття «гена віри в Бога» і навіть написав докладну книгу про те, чому деякі люди більш схильні до релігійного і духовно осмисленного життя («God Gene: How Faith Is Hard-wired Into Our Genes»).

У подібних гіпотезах є певна логіка, але не варто забувати про природу спадковості і мінливості. Навіть якщо припустити, що існує «ген геніальності», це зовсім не означає, що ми можемо методами генної інженерії «помістити» його в яйцеклітину і наповнити світ геніями.

Будь-яка клітина нашого організму за складністю своєї будови схожа на суперсучасний електронний пристрій, де безліч найдрібніших деталей взаємодіють одні з одними. Якщо там відпаяти одну мікросхему і вставити на її місце іншу, нехай і схожу зовні, навряд чи ми зможемо передбачити, чим це обернеться. На молекулярному рівні наші нуклеїнові кислоти, білки і кофактори (речовини, які каталізують різні стадії білкового синтезу) нагадують ті самі «мікросхеми». Будь-яка властивість організму - від кольору очей до схильності до розв'язання математичних задач - багато в чому визначаються білками. Синтез білків здійснюються за допомогою інформації, закодованої в певному гені.

Ситуація ускладнюється тим, що одному гену (ділянці молекули ДНК) може відповідати декілька білків. Отже, якщо «вставити ген геніальності» і чекати, коли він почне синтезувати «білок геніальності», ми можемо отримати замість цього який-небудь «білок сварливої вдачі». До того ж робота білків щодо «запуску» тих чи інших функцій в організмі надзвичайно складна. Наприклад, білок може бути посередником при передачі нервового імпульсу або впливати на синтез інших білків.

Якщо припустити, що завдяки певним білкам інформація в мозку майбутнього «генія» почне проходити надшвидко і надточно, немає ніякої гарантії, що за цим не підуть неприємності. Ми досі в повній мірі не знаємо, хто такі генії.

Пам'ятаєте фільм про незвичайно обдарованого хлопчика-аутиста «Меркурій у небезпеці» з Брюсом Віллісом у головній ролі? Досить часто подоба геніальності виникає як компенсація - якщо одна функція мозку порушена, інша вдосконалюється. Американський нейропсихолог Олівер Сакс (Oliver Sacks) наводить у своїй книзі «Людина, яка прийняла дружину за капелюх» безліч цікавих випадків з лікарської практики на тему такої «геніальності». Наприклад, хворі афазією (втрата здатності усного мовного спілкування) запросто визначають, бреше людина чи ні, навіть не слухаючи її. Аутисти малюють часом не гірше від Пікассо, а туреттики (синдром Туретта характеризується надлишком нервової енергії) здатні здійснювати деякі дії з надзвичайною швидкістю.

Перш ніж вдатися до «конструювання» геніїв, слід подумати не тільки про їхню можливу «дефектність», а й про те, чи потрібні вони планеті Земля. Уявіть собі, як в один прекрасний день світ наповнять надзвичайно талановиті художники, вчені, поети ... А хто ж тоді буде працювати на фермах і заводах?

Але повернемося від фантастичних припущень до реальності. Для того, щоб виявити залежність інтелектуальних та інших здібностей від спадковості, вчені розробляють все більш тонкі методи досліджень. Наприклад, за допомогою дослідів на нокаутних мишах, у яких штучно «вимкнено» той чи інший ген, намагаються визначити, яка ділянку ДНК відповідальна за довгострокову пам'ять, яка - за агресію або тривогу. За деякими даними, роботу мозку забезпечують до 70% всіх генів геному, але сказати з повною відповідальністю - так, ось він, ген геніальності або ген агресії, ми не можемо. У ході експериментів на нокаутних мишах нерідко виходять неспівпадаючі, протилежні результати.

Тому говорити про відкриття «генів шизофренії» або «генів геніальності» та інших складних станів людини важко. Безумовно, нам багато чого відомо про спадкові патології на зразок синдрому Дауна або гемофілії, але генетика поведінки залишається таємничою областю науки. Швидше за все, існують комплекси генів, які за певного збігу обставин контролюють синтез білків, які, знову ж таки за певних умов, сприяють формуванню тих або інших здібностей. Але для того щоб вони проявилися, потрібні відповідні умови! Припустимо, ген, відповідальний за синтез ферменту алкогольдегідрогенази (розщеплює етиловий спирт), мутував, і у людини з'явилася схильність до алкоголізму. Подальше залежить вже від самої людини, його вільного вибору і від зовнішнього середовища - чи потрапить він у погану компанію, приохотиться до алкогольних вечірок чи ні.

Так що не варто списувати свої слабкості і невдачі виключно на «погану спадковість». Вплив генотипу та середовища на людину великий, але одна з відмінностей людини розумної від мишей - вона має право сама керувати своєю долею.

Зайшовши в звичайний зоомагазин можна виявити, що трансгенні організми відтепер живуть не тільки в лабораторіях. Будь-який охочий може придбати трансгенного вихованця. Крім незвичайно привабливого забарвлення, коралові Danio rerio або GloFish нічим не відрізняються від своїх природних прабатьків, відомих кожному акваріумісту. Сріблясті з синьо-чорними смужками Danio rerio родом зі Східної Індії, можливо, ніколи б не перетворилися в яскраво-червоних, якщо б не наукові експерименти.

Дослідження щодо отримання рибок, в ДНК яких штучно введені гени медуз і коралів, які продукують червоний флюорисцентний білок, велися зовсім не заради втіхи. Таким трудомістким способом вчені департаменту біологічних наук Національного університету Сінгапуру (керівник проекту - Гун Чжіюань, NUS Department of Biological Sciences) намагалися отримати живі «лакмусові папірці» для контролю за екологією водойм. Передбачалося, що при контакті з естрогенами, важкими металами та іншими забруднювачами даніо будуть флюорисцувати.

Появі коралових даніо на ринку США та Сінгапуру передував скандал. Як і у всякому скандалі за участю генетично модифікованих організмів (ГМ, GMO), обговорювалось, небезпечно чи ні передавати «монстрів» з лабораторії в руки людей. Як бачите, вони вже серед нас ...

А тепер «найстрашніше» - не тільки ці рибки, а й всі ми з початку створення світу вже є ГМ-організмами, і підступи доктора Франкенштейна тут ні причому. Еволюція - не що інше, як результат мутагенезу, тобто випадкової модифікації генів і відбору «корисних» змін. Якщо б не генетична модифікація і її наслідки, можливо, Землю населяли б тільки одноклітинні істоти.

Оскільки еволюція - процес довгий, селекціонери навчилися займатися прискореним штучного мутагенезу. Ми можемо тисячоліття чекати, коли у нас з'явиться «зірка у лобі», а можемо відкрити білок, який допоможе нам світитися в темряві. Втім, ця властивість буде абсолютно адекватна витратам на дослідження і етичним нормам тільки в тому випадку, якщо на Землю опуститься вічна темрява.

Головний аргумент супротивників генної інженерії - ми не повинні втручатися у справи природи. Він не витримує ніякої критики, оскільки людина похитнула основи світобудови ще в ту пору, коли перестріляла всіх мандрівних голубів, завезла на інші континенти кроликів, які потіснили місцеву флору і фауну, і перетворили джунглі в пустелю. Більше того, якби вчені не отримували інсулін з ГМ-бактерій, а також імуномодулятори та деякі інші ліки за допомогою ГМ-тварин, то від хвороб померло б куди більше людей.

Мода на генетику породила і моду списувати всі неприємності - від дуже високої смертності немовлят і відсотка онкозахворювань до відсутності смаку у зимовій полуниці - на ГМ-продукти. Щоб позбавлені смаку ягоди нікого не бентежили, зауважимо, що вони аж ніяк не трансгенні, а всього лише вирощені на малопоживній гідропоніці.

Для тих, хто з жахом вчитується в етикетки на продуктах і з захопленням слухає рекламу про ковбасу, в якій немає «ні крапельки ГМ-сої», необхідно прояснити ситуацію. Будь-який продукт, чи то штучно виведена ГМ-картопля або м'ясо дикої качки, при переварюванні в нашому організмі розпадається на нуклеозиди. Ці молекули, що складаються із залишків азотистих основ і вуглеводів, не володіють властивістю вірусної ДНК і не можуть включатися до нашого геному.

Заголовки статей, присвячених ГМО, одні страшніші від інших. В результаті у людей складається думка, начебто рідкісний сміливець наважиться оприлюднити справжні результати досліджень ГМ-продуктів. Насправді «творці мутантів» несуть відповідальність за свої досліди, але не афішують цього у жовтій пресі. Так, Пол Берг (Paul Berg), ще в 1972 році створив трансгенну бактерію і надалі із задоволенням поставив свій підпис під листом «Potential Biohazards of Recombinant DNA Molecules», опублікованому в журналі «Science» у 1974 році. Лист цей закликав розробити правила техніки безпеки при роботі з ГМ-об'єктами. Минуло понад тридцять років з тих пір, і трансгенні організми з видатного досягнення науки через прикре непорозуміння перетворилися на страшилку.

Доказів шкідливості ГМО не існує, чому ж навколо кожного повідомлення про них стільки паніки? Досить згадати інформацію про досліди британського вченого Арпада Пустай (Arpad Pusztai) і російського нейробіолога Ірини Єрмакової. Відповідно до їхніх експериментів, годування пацюків ГМ-кукурудзою і ГМ-картоплею загрожує захворюваннями і високою смертністю. Незважаючи на численні спростування, ці повідомлення досі передаються за допомогою Інтернету та ЗМІ, жахаючи особливо вразливих читачів. Деякі організації погрожують засудити всіх ГМ-постачальників і вимагають документи, що підтверджують безпечність трансгенних технологій років на сто вперед. Підготувати такі документи неможливо доти, поки ми не відкриємо у собі дар передбачення.

Таким чином, істина знову посередині - не варто панікувати, але й пускати все на самоплив не бажано. Якщо ж Ви прочитаєте про чергову «сенсацію», згадайте про велике досягнення людства - науковий метод та вчитайтеся між рядків, хто, де, як проводив дослід, чи велика вибірка? Наука відрізняється від міфології тим, що експеримент проводять фахівці, які не приховують своїх прізвищ та спеціалізацій, вона дає повторювані результати і підтверджується незалежними дослідами інших дослідників.

Незважаючи на весь ажіотаж навколо трансгенних мавп, про ГМ-людей із заданими властивостями говорити поки що рано. Можливо, з часом ми і навчимося «вмикати» певні гени, але зараз про підняття науки до такого рівня залишається тільки мріяти. Певною мірою це буде всього лише перехід фармакології і медицини на інший, вищий щабель.

Кого ж не хвилює, наприклад, питання вічного життя? До його рішенням вже є запаморочливі передумови. Вельми цікаві в цьому відношенні дослідження черв'яка Caenorhabtidis elegans, який складається всього з 945 клітин. Канадський біолог Зігфрід Хекімі (Siegfried Hekimi) з'ясував, що у хробака є гени, мутації яких збільшують тривалість життя більш ніж у п'ять разів! Натхненний таким відкриттям Хекімі виявив і у людини ген, близький за своїми властивостями до «генів довгожительства» хробака. Отже, навчившись керувати цією складною системою, ми могли б продовжити життя людини. Зараз вчені з різних країн займаються «генами довгожительства».

Ще одна важлива генетична проблема - клонування. Безперечно, всім принесуть користь досягнення, наприклад, в області клонування донорських органів. Але для чого нам люди-клони? Сила будь-якої популяції в її розмаїтті, якщо ж всі стануть однаковими, це призведе до загибелі людства. Лідер якоїсь американської секти Клод Ворілон одного разу заявив, що як тільки буде можливість, він заплатить за клонування ... Гітлера, щоб віддати його під суд. Люди, однакові генетично чи зовні, не можуть бути схожими у своїх поведінкових характеристиках. Залежно від середовища, виховання та інших чинників передбачуваний «Гітлер» може вирости милою людиною.

Згідно зі старим анекдотом про вірогідність зустрічі з динозавром в місті (50 на 50 - або ви його зустрінете, або ні), небезпека впливу трансгенних організмів, також як і можливість неприємних наслідків клонування, теоретично існує. Сучасні технології випереджають час, а наша свідомість ще не готова до генної революції. Але чи варто через це забороняти дослідження, впадати в «лисенківщину» або паніку? Звичайно ж ні, бо користь новітніх методів велика - отримання ліків в молоці трансгенних кіз, трансгенні мікроби, які продукують білки людини, що зміцнюють імунітет, робота над проектами з трансплантології і багато, багато іншого. Через кілька століть більшість білків організму будуть вивчені, і вчені зможуть дізнатися все про їхні властивості, а зараз ми повинні подбати про систему контролю за продукцією. І не важливо, що це - літаки, біологічно активні добавки до їжі, вино-горілчані вироби або ГМ-кукурудза.

За матеріалами vokrugsveta.ru.

 

Коментарі:

blog comments powered by Disqus